RF10-20mm f/4L IS STM 在很多方面都是一款劃時代的鏡頭:其不僅是佳能迄今為止最廣的變焦鏡頭,也是世界上最廣的全片幅相機恒定光圈超廣角變焦鏡頭。此外,其重量僅為 570 克,是 EF 卡口鏡頭 EF11-24mm f/4L USM 重量的一半。透過對鏡頭開發人員進行採訪,我們將鏡頭開發故事總結為五個關鍵字。
RF10-20mm f/4L IS STM 鏡頭開發人員(左起):
- Akihiko Masuki,開發負責人/機械設計
- Masato Shiono,機械設計
- Fuya Mizuochi,電氣設計
- Makoto Nakahara,光學設計
1.EF11-24mm f/4L USM
樹立高標準的典範
EF11-24mm f/4L USM 以其獨特的視角和出色的圖像品質而廣受讚譽,是開發人員所要超越的基準。RF10-20mm f/4L IS STM 以其開發理念為基礎,設想了這樣一款鏡頭。其至少具有以下特點:
- 寬度至少相同
- 結構輕巧、重量輕,手持拍攝舒適
- 與 EF11-24mm f/4L USM 一樣具有同等甚至更好的圖像品質
其強調輕巧和便攜性,旨在解決諸多現有 EF11-24mm f/4L USM 使用者對鏡頭重量(約 1180 克)的反饋意見。
「我認為,作為開發人員,我們的使命就是減輕(鏡頭重量帶來的)負擔。」
- Akihiko Masuki,機械設計開發負責人
正如 RF10-20mm f/4L IS STM 的規格所示,開發人員已經完成使命。
2.前端非球面鏡頭
10mm 高畫質的關鍵
「開發團隊和製造團隊通力合作,進行了多次模擬,最終確定了可實現高性能和高精度批量生產的理想前置元件形狀。」
- Makoto Nakahara,光學設計部
10 毫米實現了 14 毫米或 15 毫米無法實現的覆蓋範圍和動態視角。使用者能夠在一個畫面中同時拍攝遠處和近處的物體。然而,覆蓋角度越大,就越難校正鏡頭畸變並獲得出色的圖像品質。
RF10-20mm f/4L IS STM 實現畫質和縮小尺寸目標的關鍵在於前端鏡片,其需要採用非常特殊的材料和形狀:
- 大直徑
- 高曲率
- 雙面非球面鏡片
非球面鏡片越大,就越難進行高精度加工。此外,高曲率也很難均勻地塗抹特殊的鏡片鍍膜,如 SWC(亞波長結構鍍膜)(英文版)。這種鍍膜可抑制疊影和炫光。在模擬技術的幫助下,這些難題都能迎刃而解。
A: UD(超低色散)透鏡
B: 玻璃模壓非球面透鏡
C: UD 非球面透鏡
玻璃模壓大直徑高曲率非球面前置元件,為 10mm 廣角端、高圖像品質和輕巧的尺寸和重量做出了巨大貢獻。
敬請深入瞭解:在整個變焦範圍內優化圖像品質也是一項挑戰,尤其是 EF11-24mm f/4L USM 已設定如此高的標準。這也得益於內部開發的光學設計模擬技術有所進步。
3.輕巧堅固
團隊合作和模擬技術
「透過在進行設計的同時檢查模擬中的細節,我們能夠在減少金屬部件數量的同時保持與傳統 L 形透鏡相同的堅固性。」
- Masato Shiono,機械設計
RF10-20mm f/4L IS STM 的設計尺寸與 EF14-35mm f/4L IS USM 相同。透過光學設計、機械和製造部門的共同努力,其已實現材料、部件、鏡頭位置和配置優化。與光學設計一樣,模擬技術幫助機械工程師設計出了保持堅固性的創新方法。
凸輪筒上支撐兩個鏡片組的凹槽有助於分散衝擊力,確保 L 型鏡片應有的耐用性和可靠性。
4.周邊協調控制
關於系統工作原理的更多資訊
EOS R5 + RF10-20mm f/4L IS STM @ 10mm, f/11, 0.5 秒, ISO 100
與人們普遍認為的相反,超廣角鏡頭可從圖像穩定中獲益。由於超廣角鏡頭的視角,其週邊特別容易模糊。透過移動鏡頭內 IS 單元可更容易地糾正這種情況,而與相機機身內 IS 的協調控制則有助於進一步糾正此種情況。
「雖然可設計鏡頭 IS 來補償特定焦距或對焦距離下整個畫面的相機抖動,但很難在一定焦距或主體距離範圍內對外圍進行補償。週邊協調控制利用光學 IS 和機身 IS 之間的協調,對外圍模糊進行強化校正。」
- Fuya Mizuochi,電氣設計
5.STM
為何 STM 在這款鏡頭上效果最佳?
左圖:RF10-20mm f/4L IS STM 的 STM
右圖:配備 STM 的對焦鏡頭
RF10-20mm f/4L IS STM 是首款使用 STM(步進電機)驅動自動對焦的 L 鏡頭。由於其對焦鏡頭較小,而且設計行程較短,因此鏡頭開發人員認為 STM 的性能與 USM(超聲波馬達)相同,而 USM 對於長行程鏡頭具有更大的優勢。較小的 STM 提高了 IS 鏡頭組的佈局自由度,使其得以放置在更靠近感光元件的位置,從而更輕易減少周邊模糊。
RF10-20mm f/4L IS STM 的 STM 配備了位置感測器,有助於縮短馬達啟動時間。這有助於實現更快的對焦和媲美 USM 的整體性能。
結語:全新超廣角世界
每支 RF 鏡頭的開發,都在提供 EF 鏡頭無法提供的價值。RF10-20mm f/4L IS STM 的 10mm 廣角端能捕捉到獨特的視角,讓我們以截然不同的視角欣賞眼前的風景,而其輕巧的體積和便攜性也提高了其實用性。鏡頭開發人員一致表示,希望使用者能親身體驗這支鏡頭的震撼視角,並發現其作為表達工具的強大威力。
從左起:
- Makoto Nakahara,光學設計
- Masato Shiono,機械設計
- Akihiko Masuki,開發負責人/機械設計
- Fuya Mizuochi,電氣設計
如欲瞭解 EF11-24mm f/4L USM 背後的開發故事,請參閱:
[第 1 部分] 11mm 鏡頭前所未有的超廣角世界(英文版)